
熵的感悟
李革胜,January 10 2016
熵最早是德国人克劳修斯100年前从能量的定义中获得灵感并得出的结论,熵一般是以对数函数来表达的,熵的概念是非常普适的。在学术界,熵与能量一样是个万金油,什么难题只要引进了熵的概念都迎刃而解。
如著名的普郎克量子公式的推导就是借助于熵函数才发展出来的,玻尔兹曼也是从统计热力学微观粒子出发,总结熵的宏观性质,得出熵是一则关于状态的函数。
再如时间的定义,孤立系統的熵永远只会增加,不会減少,这是一种只朝特定方向行进的物理量,即时钟的方向,所以,时间的本质可以用熵的概念来定义。同样,熵在信息论中可以表达为信息量。熵在经济学中是货物期望值与绝对涨落期望的信息关系,股票看似随机蜿蜒曲折毫无规律,在理想状态下股票总是象熵函数那样朝着低能态沿着阻力最小方向发展。用熵的概念在理论上很容易解释股价低能态的本质,阻力点的分布及阶段性流动力度的强弱等。熵在生物学中是生命现象与生物多样性的直接表征,因为生物学中生物本身就是个负熵的过程。
因为,熵是衡量一个系统混乱程度的信息量,即系统越混乱,信息量也就越少。当熵被用于计算一个系統中的混乱程度时,熵给人死亡苍凉的感觉。当熵被用于解释非平衡态的生命现象,即一切生命都可以用熵流来描述,这又给人生机勃勃的印象。有了熵的概念, 经济学,金融学,社会科学,心理学包括选举,移民等统计问题都变得非常容易定量分析。
在实际情况下,孤立系统的熵是很难测量的,因为熵主要是表达粒子之间的关系,很难象长度,重量,温度那样直接测量,只能依靠严格的测卡法。熵主要是用对数函数来表达的,即在数学上非常好用,而数学方法不受具体实验的直接限制,因为熵增加是自然界最普遍的现象,以熵函数为自变量的数学方法也是最直接简单的,这就是熵的教学与理论价值高于实验价值的原因。
一句话,熵真是个好东西。
李革胜,January 10 2016
熵最早是德国人克劳修斯100年前从能量的定义中获得灵感并得出的结论,熵一般是以对数函数来表达的,熵的概念是非常普适的。在学术界,熵与能量一样是个万金油,什么难题只要引进了熵的概念都迎刃而解。
如著名的普郎克量子公式的推导就是借助于熵函数才发展出来的,玻尔兹曼也是从统计热力学微观粒子出发,总结熵的宏观性质,得出熵是一则关于状态的函数。
再如时间的定义,孤立系統的熵永远只会增加,不会減少,这是一种只朝特定方向行进的物理量,即时钟的方向,所以,时间的本质可以用熵的概念来定义。同样,熵在信息论中可以表达为信息量。熵在经济学中是货物期望值与绝对涨落期望的信息关系,股票看似随机蜿蜒曲折毫无规律,在理想状态下股票总是象熵函数那样朝着低能态沿着阻力最小方向发展。用熵的概念在理论上很容易解释股价低能态的本质,阻力点的分布及阶段性流动力度的强弱等。熵在生物学中是生命现象与生物多样性的直接表征,因为生物学中生物本身就是个负熵的过程。
因为,熵是衡量一个系统混乱程度的信息量,即系统越混乱,信息量也就越少。当熵被用于计算一个系統中的混乱程度时,熵给人死亡苍凉的感觉。当熵被用于解释非平衡态的生命现象,即一切生命都可以用熵流来描述,这又给人生机勃勃的印象。有了熵的概念, 经济学,金融学,社会科学,心理学包括选举,移民等统计问题都变得非常容易定量分析。
在实际情况下,孤立系统的熵是很难测量的,因为熵主要是表达粒子之间的关系,很难象长度,重量,温度那样直接测量,只能依靠严格的测卡法。熵主要是用对数函数来表达的,即在数学上非常好用,而数学方法不受具体实验的直接限制,因为熵增加是自然界最普遍的现象,以熵函数为自变量的数学方法也是最直接简单的,这就是熵的教学与理论价值高于实验价值的原因。
一句话,熵真是个好东西。